Chlorure de 4-toluènesulfonyle

Le chlorure de 4-toluènesulfonyle, habituellement appelé chlorure de tosyle est un chlorure d'acide sulfonique de formule semi-développée CH₃C₆H₄SO₂Cl. Ce solide blanc (incolore) malodorant est un réactif très largement utilisé en synthèse organique^[4]. Abrégé par TsCl, c'est le dérivé du toluène portant le groupe fonctionnel chlorure de sulfonyle (-SO₂Cl).

Chlorure de 4-toluènesulfonyle
Identification
Nom UICPA	chlorure de 4-méthylbenzènesulfonyle
Synonymes	chlorure de paratoluènesulfonyle chlorure de p-toluènesulfonyle chlorure de tosyle p-TsCl, TsCl
No CAS	98-59-9
No ECHA	100.002.441
No CE	202-684-8
PubChem	7397
SMILES	CC1=CC=C(C=C1)S(=O)(=O)Cl PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/C7H7ClO2S/c1-6-2-4-7(5-3-6)11(8,9)10/h2-5H,1H3
Apparence	solide blanc
Propriétés chimiques
Formule	C7H7ClO2S  [Isomères]
Masse molaire[1]	190,647 ± 0,014 g/mol C 44,1 %, H 3,7 %, Cl 18,6 %, O 16,78 %, S 16,82 %,
Propriétés physiques
T° fusion	67 °C [2]
T° ébullition	135 °C à 13 mbar [2]
T° d'auto-inflammation	492 °C [2]
Point d’éclair	128 °C [2]
Précautions
NFPA 704[3]
1 3 0
Directive 67/548/EEC[2]
C Symboles : C : Corrosif Phrases R : R34 : Provoque des brûlures. Phrases S : S26 : En cas de contact avec les yeux, laver immédiatement et abondamment avec de l’eau et consulter un spécialiste. S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). S36/37/39 : Porter un vêtement de protection approprié, des gants et un appareil de protection des yeux/du visage. Phrases R : 34, Phrases S : 26, 36/37/39, 45,
Transport[2]
88 3261 Code Kemler : 88 : matière très corrosive Numéro ONU : 3261 : SOLIDE ORGANIQUE CORROSIF, ACIDE, N.S.A. Classe : 8 Étiquette : 8 : Matières corrosives Emballage : Groupe d'emballage I : matières très dangereuses ;
Composés apparentés
Autres composés	chlorure de benzènesulfonyle chlorure de 2-toluènesulfonyle
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Utilisation

Caractéristiquement, TsCl convertit facilement et quantitativement les alcools (ROH) en leur ester toluènesulfonate (tosylate):

CH₃C₆H₄SO₂Cl + ROH → CH₃C₆H₄SO₂OR + HCl

Le groupe tosylate est un excellent groupe partant contrairement au groupe hydroxyle et peut être substitué par de multiples autres groupes même peu nucléophiles.

Il peut aussi être coupé par traitement avec de l'hydrure de lithium aluminium (LiAlH₄), appelé aussi le tétrahydruroaluminate de lithium :

CH₃C₆H₄SO₂OR + 1/4 LiAlH₄ → 1/4 LiAl(O₃SC₆H₄CH₃)₄ + RH

Ainsi, il permet la suppression d'un groupe hydroxyle.

Similairement, le chlorure de tosyle est utilisé pour préparer les sulfonamides à partir d'amines^[5]:

CH₃C₆H₄SO₂Cl + R₂NH → CH₃C₆H₄SO₂NR₂ + HCl

Le sulfoamide résultant n'est pas basique et même, quand il dérive d'amine primaire, il est acide.

La préparation des tosylates et des amides est conduite en présence d'une base qui absorbe le chlorure d'hydrogène (HCl). La sélection de la base est souvent cruciale pour l'efficacité de la tosylation. Typiquement, les bases utilisées sont la pyridine et la triéthylamine, d'autres bases moins courantes sont aussi employées. Par exemple, une quantité catalytique de chlorure de triméthylammonium en présence de triéthylamine a été reportée apparemment plus efficace grâce à la triméthylamine^[4].

Autres réactions

Comme il est un réactif très largement disponible, la réactivité du TsCl a été énormément étudiée. Il est utilisé dans des déshydratations pour faire des nitriles, des isocyanures, des diimides^[4]. Dans une autre réaction inusuelle se concentrant sur le centre soufre, du zinc réduit TsCl en sulfinate, CH₃C₆H₄SO₂Na^[6].

Production et synthèse

Le chlorure de tosyle est largement disponible et peu cher pour les usages en laboratoires. C'est un sous-produit de la production de chlorure d'orthotoluènesulfonyle via la chlorosulfonation du toluène^[7]:

CH₃C₆H₅ + SO₂Cl₂ → CH₃C₆H₄SO₂Cl + HCl